薬剤
薬剤師国家試験 第105回 問177
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粒子径のみが異なる大小 2 種の単分散球形固体粒子から成る粉体I及びIIを、 同一仕込み量(W )で一定温度の水にそれぞれ投入し攪拌した。溶解せずに残っ 0 ている量(W)を経時的に測定したところ、図のような関係が得られた。この結 t 果の説明に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。ただし、溶解はシン ク条件において拡散律速で進行するものとし、試験条件は同じとする。 0.35 0.3 粉体II 0.25 )3/1g(3/1W-3/1 0.2 粉体I t 0.15 0 W 0.1 0.05 0 0 10 20 30 40 50 60 時間(分)
正解と解説
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正解 1, 2
粉体IとIIの粒子の溶解現象は、いずれも Hixson–Crowell の式に従う。 / 粉体Iの粒子は、粉体IIの粒子よりも粒子径が大きい。
粉体の溶解によりW0^1/3-Wt^1/3が時間に対して直線的に増加する関係はHixson-Crowellの式(立方根則)に基づくものであり、図に示された粉体I・IIいずれの挙動も直線関係を示しているためHixson-Crowellの式に従うといえ選択肢1は正しい。Hixson-Crowellの式では溶解速度定数は粒子径に反比例するため、傾きの小さい(溶解が緩やかな)粉体Iは傾きの大きい粉体IIよりも初期の粒子径が大きいと判断でき選択肢2も正しい。同一条件下で溶解する単分散球形粒子である以上、溶解に伴い粒子形状が不規則形に変化するとは考えにくく、グラフから読み取れる各粉体の傾きの値は選択肢4に示された数値とは異なり、60分後の溶解量についても選択肢5の数値とは一致しないため、選択肢3~5は誤りである。